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// Description: Spfa 算法模板
// Created by Loading on 2022/5/21.
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/* 适用于在带权有向图中求解 1 号点（起点）到任意点之间的最短路径、判断负权回路等，权值可以为负 */

/*
 * 算法思想：spfa算法是队列优化版的Bellman-Ford算法，
 * Bellman-Ford算法在判断松弛操作时，所有点均判断一次，然而只有前驱节点更新时，后继节点才需要更新，故使用队列优化之
 * 判负环原理：如果某条最短路径上有n个点（除了自己），那么加上自己之后一共有n+1个点，由抽屉原理，一定有两个点相同，所以存在环，且是负环。
 */

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

constexpr int N = 1e5 + 10;
constexpr int INF = 0x3f3f3f3f;

// 邻接表存储边
int h[N], e[N], ne[N], w[N], idx;
// 存储 1 号点到每个点的最短距离（仅判断负环时，起点无需是 1 号点）
int dist[N];
// 存储起点（不一定是 1 号点）到每个点所经过的边数，判断负环时使用
int cnt[N];
// 存储每个点是否在队列中
bool st[N];

int n;

/* 时间复杂度：求最短路时，平均O(m)，最坏O(nm)；判断负环时，O(nm)，n 表示点数，m 表示边数 */
// 求 1 号点到 n 号点的最短路，如果不存在则返回 INF
int spfa() {
    // 仅判断负环时，无需初始化dist数组，因为：如果存在负环，那么dist不管初始化为多少，都会被更新
    memset(dist, 0x3f, sizeof dist);
    dist[1] = 0;

    queue<int> q;
    q.emplace(1);
    st[1] = true;
    // 判断负环时，由于负环不一定在由 1 号点起始的路径上，需要将所有点加入队列
//    for (int i = 1; i <= n; ++i) {
//        q.emplace(i);
//        st[i] = true;
//    }

    while (!q.empty()) {
        int t = q.front();
        q.pop();

        // 弹出队列，标识位置为 false
        st[t] = false;
        for (int i = h[t]; i != -1; i = ne[i]) {
            int j = e[i];
            if (dist[j] > dist[t] + w[i]) {
                dist[j] = dist[t] + w[i];
                cnt[j] = cnt[t] + 1;
                // 判断负环，从起点出发，到达 j 经过的边数大于等于节点数，则必然有至少两个点是相同的，存在环，且一定是负环
                if (cnt[j] >= n) {
//                    return true;
                }
                // 不在队列中才加入队列
                if (!st[j]) {
                    q.emplace(j);
                    st[j] = true;
                }
            }
        }
    }
    // 若遍历完成，则不存在负环

    if (dist[n] == INF) {
        return INF;
    } else {
        cout << dist[n] << endl;
    }
}

int main() {

    return 0;
}
